[实用新型]一种全金属封装的压电地震检波器

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及海洋石油地震勘探领域，尤其是海洋声学传感器设备领域，主要是一种全金属封装的压电型地震波检波器。

背景技术

随着地震勘探技术由二维向三维高分辨率方向发展，地震资料的采集方式也由模拟化向数字化转换。压电地震检波器是系统采集地层反射声信号的核心部件，是接收海底地震波回波的声学传感器。当压电地震检波器中的敏感元件感应到来自海底地震波回波信号时，能将这种回波声信号转化为电信号输出，经过分析和处理就能够得到详细准确的地震勘探数据资料。地震检波器有很多种形式，低频地震波信号的采集通常采用压电型的检波器。在国外，法国SERCEL公司开发的数字化高分辨率地震勘探系统，在全球海洋石油勘探领域占有主导地位，其数字拖缆内部就是安装了美国BENTHOS公司的压电型地震检波器。

在国内，由于受到矩形薄板压电元件的材料配方和制作工艺的制约，以及金属封装工艺过程中，产生的热量会对矩形薄板压电元件产生重大影响，以前研制的压电地震检波器通常是采用聚氨酯灌注方法进行封装。聚氨酯橡胶透声层与压电元件表面直接接触，由于聚氨酯材料本身具有吸水性，存在慢渗透，灌注成型后的压电检波器，其绝缘强度很快因受潮而降低，增加了检波器的漏电干扰，缩短了检波器的使用寿命。同时，由于灌注的聚氨酯材料随温度、压力和时间的变化，存在不稳定性，其密度、声速和透声性等声学性能也会发生改变，从而影响了检波器的声学性能，所以灌注型的检波器稳定性差。此外，金属材料的特性阻抗(ρc)、杨氏模量和线性膨胀系数等也会对检波器的声学性能造成很大的影响，加热焊接过程中的热传导也会使敏感元件出现退极化现象，严重制约了压电检波器性能的提高。

发明内容

本实用新型要解决上述现有技术的缺点，提供一种性能优良稳定、使用寿命长的全金属封装的压电型地震波检波器。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：这种全金属封装的压电地震检波器，主要包括矩形薄板电元件、镂空振动梁、金属外壳、金属端盖和小型玻璃绝缘子，矩形薄板电元件固定在镂空振动梁的工作面上，矩形薄板电元件及镂空振动梁设于金属外壳内，镂空振动梁的一端伸出金属外壳，镂空振动梁上焊接固定有金属端盖，金属端盖上焊接有小型玻璃绝缘子，小型玻璃绝缘子分别与矩形薄板电元件的正负电极相连，小型玻璃绝缘子的引出端连接有PVC引出导线，PVC引出导线与小型玻璃绝缘子的连接处设有防渗漏层。

所述矩形薄板电元件与镂空振动梁之间通过粘结剂固定。

所述防渗漏层为聚醚型的聚氨酯橡胶。

所述矩形薄板电元件的正电极面经顶端翻边圆滑过渡到负电极面，形成正、负电极共面的“花片”，花片中间留有绝缘区，电极面光洁平整。

所述镂空振动梁是由金属铜合金精密制成的长方体，中心镂空贯通，镂空后的内部凹面为低频声波的接收面，四周边缘厚度均匀且平整，表面有助焊和防腐涂层。

所述金属端盖的表面设有助焊和防腐涂层。

所述小型玻璃绝缘子由中间导线柱和围壳体组成，中间导线柱位于围壳体中央，表面镀有金或镍。

本实用新型有益的效果是：本实用新型的两片矩形薄板压电元件与镂空振动梁粘接牢固形成两片并联的双叠片组合，在声学结构上，镂空振动梁是矩形薄板压电元件的背衬，振动模式为双叠片的弯曲振动，边界条件为边缘刚性简支，背面为空气腔无填充，对称布局，结构紧凑、体积小巧；矩形薄板压电元件的正电极面经顶端翻边圆滑过渡到负电极面，形成正、负电极共面的“花片”，便于检波器电极连接形成并联关系。电信号的输出通过小型玻璃绝缘子转接，阻断了潮湿空气的侵入路径，有效地提高检波器的绝缘强度，同时也提高了耐压能力；检波器整体结构的连接缝隙处，均使用全金属低温焊接密封，能够抗压、耐油和防腐蚀，延长检波器的使用寿命。同时能有效的降低空间电磁干扰信号对检波器的影响，降低检波器的自噪声。环氧树脂粘结剂选择高绝缘强度和高稳定性，按特定的比例混合填充氧化铝微粉，目的是既有牢固和稳定的粘接效果，又能阻断敏感元件与金属外壳的电接触，有效降低外界电磁信号和流噪声对检波器的干扰，也可降低焊接过程热传导的影响。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

附图标记说明：矩形薄板电元件1，镂空振动梁2，金属外壳3，金属端盖4，小型玻璃绝缘子5，防渗漏层6，PVC引出导线7，粘结剂8。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：